Старение сплавов при комнатной температуре (естественное старение) » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Старение сплавов при комнатной температуре (естественное старение)

15.06.2021

Большинство термически упрочняемых сплавов способно упрочняться после закалки путем естественного старения при комнатной температуре. Скорость и степень упрочнения различны для каждого сплава. Изменении микроструктуры, происходящие при естественном старении (кроме длительно состаренных сплавов серии 7ХХХ), невозможно обнаружить методом световой микроскопии, так как эффект упрочнения связан только с образованием зон внутри твердого раствора. Закономерности изменения прочностных свойств трех наиболее широко применяемых промышленных сплавов, состаренных при комнатной температуре, 0°C и 18°С, показаны на рис. 5.35. В сплавах 2024 и 2036 наибольшее упрочнение имеет место в первые сутки старения при комнатной температуре; стабильность механических свойств обеспечивается после четырех суток старения. Эти сплавы широко используют в естественно состаренных состояниях: Т4, Т3 и Т361 для сплава 2024 и Т4 для сплава 2036. Сплавы 6061, 6009 и 6010 стареют более медленно. Сплав 6061 можно применять в состоянии Т4, однако чаще он используется в состоянии Т6 (после искусственного старения). Сплавы 6009 и 6010, как правило, применяют в состоянии Т4. Однако эти сплавы обычно используют в автомобильной промышленности для окрашиваемых деталей, подвергающихся нагреву для сушки покрытия. Поэтому значительное повышение прочности в указанных сплавах реализуется в процессе этого нагрева, который эквивалентен искусствен ному старению. Сплав 7075 и другие сплавы серии 7ХХХ продолжают стариться при комнатной температуре неопределенно долгое время, поэтому они очень редко применяются в состоянии W.

Вследствие того что термически упрочняемые сплавы после закалки более мягки и пластичны, чем в состаренном состоянии, операции правки и формообразования целесообразно производить в свежезакаленном состоянии. Для многих сплавов эти операции должны быть проведены до начала значительного упрочнения при естественном старении. В качестве альтернативы для задержки старения используют хранение деталей в холодильниках (см. рис. 5.35), либо подвергают обработке на возврат, при которой происходит растворение зон ГП. Листы из более новых сплавов для автомобильных кузовов сохраняют высокую способность к формообразованию даже после длительного естественного старения. Локализованный наклеп и остаточные напряжения, вносимые в деталь при операциях формообразования после закалки, могут отрицательно сказывать ся на усталостных свойствах или на сопротивлении коррозии под напряжением. Во избежание этого в ответственных случаях операции формообразования предпочтительно производить до термической обработки. В некоторых случаях допускается формообразование в свежезакаленном состоянии.

Электро- и теплопроводность большинства термически упрочняемых сплавов уменьшаются в процессе естественного старения. Это составляет резкий контраст с изменениями, происходящими в процессе старения при повышенных температурах. Кривые изменения электропроводности трех сплавов, представляющих основные типы промышленных сплавов, показаны на рис. 5.36. Поскольку снижение концентрации твердого раствора обычно повышает электро- и теплопроводность, наблюдаемое в данном случае снижение рассматривается как важное доказательство того, что естественное старение представляет собой процесс образования зон, а не выделение в чистом виде. Пониженная проводимость связывается с ухудшением совершенства кристаллической решетки.

Литые детали применяют в естественно состаренном состоянии Т4 сравнительно редко, а именно в тех случаях, где важна высокая пластичность. Упрочнение происходит после закалки, причем скорость упрочнения существенно зависит от состава сплава. У литейного сплава марки 220 системы Al-Mg, обычно используемого в состоянии Т4, постепенное повышение прочности длится годами. В литейных сплавах системы Al-Zn-Mg, которые применяются без термообработки, относительно быстрое изменение механических свойств имеет место в первые три-четыре недели старения при комнатной температуре, дальнейшее старение проходит с постепенно уменьшающейся скоростью. В этих сплавах достаточная концентрация легирующих элементов в твердом растворе обеспечивается охлаждением в изложнице, что позволяет существенно повысить прочность при старении.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: